Przedkliniczne dane o bezpieczeństwie
Azot

Przedkliniczne dane o bezpieczeństwie stosowania tlenku azotu

Tlenek azotu (NO) posiada szereg istotnych danych z badań przedklinicznych, które dostarczają kluczowych informacji na temat bezpieczeństwa tej substancji. Wyniki te są oparte na badaniach toksyczności ostrej i przewlekłej, mutagenności, genotoksyczności oraz wpływu na funkcje hematologiczne.¹

Toksyczność ostra i przewlekła

W badaniach toksyczności ostrej prowadzonych na gryzoniach stwierdzono, że dawka śmiertelna tlenku azotu wynosi co najmniej 300 ppm. Badania z zastosowaniem dawek wielokrotnych wykazały, że gryzonie mogą przeżyć długotrwałe narażenie na tlenek azotu w stężeniu około 250 ppm. W takich przypadkach zgon następował na skutek anoksji wywołanej zwiększonym stężeniem methemoglobiny we krwi.²

Na podstawie badań prowadzonych na psach ustalono, że stężenie śmiertelne wynosi około 640 ppm NO przy czterogodzinnym narażeniu, natomiast ekspozycja na stężenie 320 ppm NO nie kończyła się zgonem. U zwierząt, które zmarły w wyniku narażenia na NO, stwierdzono poziom methemoglobiny przekraczający 30%. Warto podkreślić, że methemoglobinemia ustępowała stosunkowo szybko – pełne wyzdrowienie obserwowano już po niecałych 24 godzinach. W badaniach na owcach wykazano, że przy stężeniu 80 ppm NO podawanym przez 3 godziny nie obserwowano wzrostu stężenia methemoglobiny.³

Główne objawy toksyczności w nieklinicznych badaniach bezpieczeństwa produktu VasoKINOX były powiązane z czynnościowymi objawami toksyczności płucnej związanej z methemoglobinemią, która stanowi biomarker toksyczności tlenku azotu. Ze względu na brak formalnych badań korelacji farmakokinetycznych, porównania międzygatunkowe nie pozwalają na precyzyjne oszacowanie marginesu bezpieczeństwa dla tej substancji.⁴

Biochemia i mechanizmy działania toksycznego

W tkankach biologicznych tlenek azotu może wchodzić w interakcje chemiczne, tworząc różne związki potencjalnie toksyczne. Jedną z najważniejszych reakcji jest powstawanie nadtlenoazotynów (¯OONO) poprzez reakcję z nadtlenkami (O₂⁻). Powstałe związki charakteryzują się wysoką niestabilnością i mogą prowadzić do uszkodzenia tkanek w trakcie dalszych reakcji redoks. Dodatkowo, tlenek azotu wykazuje silne powinowactwo do metaloprotein i może reagować z grupami tiolowymi (-SH) w białkach, prowadząc do tworzenia związków nitrozylowanych. Znaczenie kliniczne tych reakcji tlenku azotu z tkankami nie zostało jednak w pełni wyjaśnione.⁵

Wpływ na parametry hematologiczne

Istotnym aspektem bezpieczeństwa stosowania tlenku azotu jest jego wpływ na parametry hematologiczne, w szczególności na czas krwawienia. W badaniach przeprowadzonych na królikach oraz u zdrowych ochotników zaobserwowano, że inhalacja tlenkiem azotu wydłuża czas krwawienia około dwukrotnie, co ma istotne znaczenie kliniczne i wymaga uwzględnienia przy stosowaniu tej substancji.⁶

Badania toksycznego wpływu na reprodukcję i rozwój

W przypadku preparatu Noxap nie przeprowadzono badań dotyczących toksycznego wpływu na reprodukcję ani rakotwórczości.⁷ Natomiast w badaniach produktu VasoKINOX oceniono wpływ tlenku azotu na rozwój poporodowy. Substancja podawana nowonarodzonym/młodocianym szczurom od 2-go do 29-ego dnia życia w dawce 100 ppm nie wykazała żadnej toksyczności w odniesieniu do rozwoju poporodowego, w tym zdolności rozrodczych. Należy jednak zaznaczyć, że nie przeprowadzono dalszych, bardziej szczegółowych badań nad toksycznym wpływem na reprodukcję.⁸

Mutagenność i genotoksyczność

Badania genotoksyczności tlenku azotu dostarczyły istotnych informacji o potencjalnym ryzyku związanym ze stosowaniem tej substancji. Różne przedkliniczne badania potwierdziły potencjał genotoksyczny tlenku azotu. Za toksyczność odpowiada częściowo nadtlenoazotyn. W przypadku produktu Noxap, pomimo braku dowodów na uszkodzenia DNA w komórkach ludzkich po narażeniu in vivo, badania przedkliniczne in vitro i in vivo (na bakteriach i myszach) wykazały wystąpienie zmian chromosomalnych wywołanych NO. Może to mieć związek z powstawaniem mutagennych nitrozoamin, zmian w DNA lub zaburzeń w mechanizmach naprawy DNA.⁹

W badaniach VasoKINOX zestaw testów genotoksyczności wykazał właściwości mutagenne tlenku azotu w niektórych układach testowanych in vitro. Efekt ten jest najprawdopodobniej związany z powstawaniem peroksyazotynów i reaktywnych form tlenu, uzyskanych w wyniku utleniania tlenku azotu. Istotne jest, że nie zaobserwowano działania klastogennego (powodującego pęknięcia chromosomów) w układach in vivo.¹⁰

Znaczenie kliniczne tych wyników w kontekście stosowania produktu u noworodków oraz potencjalny wpływ na komórki rozrodcze nie zostały w pełni wyjaśnione i wymagają dalszych badań.¹¹

Badania rakotwórcze

W przypadku obu analizowanych produktów zawierających tlenek azotu (Noxap i VasoKINOX) nie przeprowadzono badań oceniających potencjalne działanie rakotwórcze tej substancji, co stanowi istotną lukę w danych przedklinicznych dotyczących bezpieczeństwa długoterminowego stosowania.^{12 13}

^{14 15}